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삼성전자, 꿈의 나노소재 "그래핀" 상용화

삼성전자가 차세대 나노 소재로 불리는 "그래핀" 상용화의 길을 열었다. 휘는 디스플레이와 초고속 반도체 시대가 조만간 실현될 전망이다.

삼성전자와 성균관대 연구팀은 13일 그래핀을 적용한 플렉서블 나노전력발전소자를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 다음주 국제학술지인 "어드밴스드 머트리얼스"의 표지 논문으로 소개될 정도로 주목을 끌고 있다.

그래핀은 탄소와 탄소가 육각형 형태로 서로 연결돼 벌집 모양의 평면 구조를 이루는 물질이다. 원자 한 층 정도의 두께로 눈으로 볼 수 없을 만큼 얇고 투명한 종이를 생각하면 된다.

그래핀은 화학적으로 안정성이 높고 탄소로 구성돼 있어 전기전도성이 뛰어나다. 현재 반도체에 사용하는 실리콘보다 전기전도성이 100배 이상 빠른 것으로 알려져 있다. 투명도가 높고 휘거나 늘려도 기존에 가진 특성이 변형되지 않는다. 접는 디스플레이나 입는 컴퓨터가 가능한 것은 이 때문이다.

삼성전자-성균관대 연구팀은 지난해 초 국제학술지인 "네이처"에 대면적 그래핀 합성기술을 발표하면서 그래핀 상용화 가능성을 열었다. 그래핀은 우수한 성질을 가진 신소재였지만 상용화를 위한 대면적 합성 기술 개발이 난제였다. 이번에 연구팀이 개발한 나노전력발전소자는 외부의 전력 공급 없이도 휘거나 누르거나 진동을 주면 스스로 전력을 발생시키는 소자다. 차세대 디스플레이와 미래 IT기기, 에너지 소자 등에 적용할 수 있어 주목받아 왔다.

연구팀이 그래핀을 나노전력발전소자에 적용함으로써 휘는 디스플레이의 핵심 난제인 전력 공급 문제가 상당 부분 해결됐다는 평가다. 두루말이 디스플레이, 입는 휴대폰, 플렉서블 터치 센서 등의 상용화가 가시권에 들었다는 얘기다.

그래핀이 상용화되면 평소에 손목에 감고 시계나 휴대전화로 사용하다가 차 안에서는 내비게이션으로, 집에서는 이를 펼쳐서 PC나 TV 등으로 활용하는 디스플레이 개발이 가능해진다. 홍병희 성균관대 교수는 "지난해 4인치에 이어 조만간 30인치 크기의 그래핀 제품을 내놓을 예정"이라고 말했다.

■ < 용어설명 >

그래핀(Graphene) : 연필심에 쓰이는 흑연을 뜻하는 "그래파이트(Graph

ite)"와 화학에서 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사인 "ene"을 결합해 만든 조어다. 전기적ㆍ물리적 특성이 우수한 신소재로 휘는 디스플레이와 차세대 반도체 소재로 주목받고 있다.

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삼성전자-성균관대 공동, 그래핀 플렉서블 나노발전소자 개발 김승룡 기자 srkim@dt.co.kr | 입력: 2010-05-13 21:03 삼성전자가 `꿈의 신소재"로 불리는 그래핀을 이용한 플렉서블 나노전력발전소자를 개발하는데 성공했다.

삼성전자는 13일 자사 종합기술원과 성균관대 연구팀이 공동으로 그래핀을 적용한 나노전력발전소자를 개발했다고 밝혔다.

나노전력발전소자는 초음파, 기계진동, 바람, 조류, 신체 움직임 등 주변 환경의기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환해 주는 소자다.

이 소자는 휘거나 누르거나 진동을 주면 전력을 발전시킬 수 있어 옷처럼 입는 컴퓨터(웨어러블 컴퓨터)와 같은 장비에 이용할 수 있는 미래형 모바일 에너지 저장장치 등으로 사용 가능하다.

나노전력발전소자 관련 기술은 미래기술 예측 및 평가 기관인 MIT 테크놀러지 리뷰(MIT Technology Review)가 지난해 10대 유망 기술 분야로 선정하기도 했다. 또 소자개발에 적용된 그래핀은 전자 이동 속도가 실리콘 반도체보다 10배 이상 빠른 특성을 갖고 있다.

그래핀은 여러 개의 탄소층으로 구성된 흑연(Graphite)에서 얻어진다. 실리콘의 전자이동도는 1000∼2000㎠/voltㆍsec 정도이지만 그래핀은 최소한 1만㎠/voltㆍsec인 것으로 알려져 있어 `꿈의 신소재"로 불린다.

삼성전자와 성대의 연구결과는 내주 발행될 국제학술지 `어드밴스드 머티리얼스"에 실릴 예정이다.
=============================================================== 중앙일보]

최고 기술, 최초 기술 … ‘내일의 디딤돌’ 놓다

홍병희 성균관대 교수 
21세기 꿈의 신소재 ‘그래핀’ 기술 세계 최강자
홍병희(38) 성균관대 화학과 교수가 21세기 꿈의 신소재로 불리는 ‘그래핀(graphene)’의 응용에 필요한 원천 기술에서 세계 최강자로 떠올랐다. 미국 MIT 등 여러 나라 과학자들이 그래핀을 커다랗게 만드는 방법을 놓고 치열한 경쟁을 벌였으나 결국 홍 교수가 연초에 승리의 깃발을 꽂았다. 

TV 화면으로  면적의 크기를 자유롭게 조절할 수 있는 그래핀 합성법을 개발해 최정상 영국의 세계 최고 과학 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 그는 투명 플라스틱에 탄소 원자 한 층만 입혀 A4 용지 크기의 투명 그래핀을 완성했다.

그래핀은 지금까지 지상에서 봐 왔던 그 어떤 반도체나 전도체보다 전기가 잘 통하는 특성을 지녔다. 그러나 눈에 보이지도 않을 정도의 작은 점 형태로밖에 만들 수 없어서 실제로 응용할 수가 없었다. 홍 교수는 이런 한계를 일거에 돌파한 것으로 평가 받는다. 그래핀의 응용에 일대 전기를 만든 셈이다. 기존 실리콘 반도체를 대체하고 초고속 나노 메모리 반도체, 휘어지는 화면, 차세대 투명 전극 등에 일대 변화를 몰고 올 가능성을 텄다.

그는 포스텍(옛 포항공대)에서 학사부터 박사 학위까지 받은 토종 과학자다. 그는 박사 과정 때 세계에서 가장 얇은 은 나노 선을 개발해 미국의 과학 학술지 ‘사이언스’ 표지 논문으로 발표하는 등 일찍이 두각을 나타냈다. 그가 발표한 논문은 사이언스에 세 편, 네이처에 한 편을 포함해 총 11편이다. 특허도 3건 갖고 있다. 　

========================================================================== ↓제일 처음 기사에 대한 sannjyuurou 씨의 레스.     sannjyuurou 05-17 22:50:23 일본어로보기 그 지적 소유권은 어디에 있다고 생각합니까？
매번, 매입해 감사합니다 www その知的所有権はどこに有ると思いますか？
毎度、お買い上げありがとうございますｗｗｗ Agapenor 05-17 22:50:46 일본어로보기 sannjyuurou 05-17 22:50:23
일본이라고 말하고 있는것? sannjyuurou 05-17 22:50:23
日本だと言っていること? sannjyuurou 05-17 22:52:27 일본어로보기 Agapenor > 물론, 그대로.　삼성은 일본의 조립 공장이에요.